JP2003257950A - 難エッチ材のエッチング方法及びそれを用いた半導体製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチング材のエッチング時に発生するデポ
物がマスクに付着するのを防止して、エッチング形状の
改良を図る。 【解決手段】 基板上に形成された難エッチング材の膜
とその上に形成したマスクを用いて、前記膜をプラズマ
を用いてエッチングする際に、前記マスクの側壁が前記
基板の表面に対する角度が９０度未満のマスクを用いて
エッチングし、それによりエッチング後の上記膜の前記
基板の表面に対するテーパー角度を上記マスクのテーパ
ー角度以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Pt、Ru、Ir、PZ
T、HfO2等の難エッチ材のエッチング方法、難エッチ材
を含む半導体集積回路装置およびその製造方法に関し、
特に、難エッチ材の側壁を垂直に近い形状でエッチング
するのに有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子の表面を処理する手段
として、テーパー形状や頭の丸いフォトレジストを用い
てエッチングする方法が知られている。

【０００３】テーパー形状のマスクを用いてエッチング
する方法はＵＳＰ５８１８１０７（ＪＰ−Ａ−１０−２
１４８２６）及びＪＰ−Ａ−１０−２２３８５５に開示
されている。また、丸いフォトレジストを用いてエッチ
ングする方法はＵＳＰ６０５７０８１（ＪＰ−Ａ−１０
−９８１６２）に開示されている。

【０００４】しかし、エッチングし難い材料（以下、単
に難エッチ材と称す）である不揮発性材料のエッチング
は、３００℃以上の高温で行われ、フォトレジストが使
用できない場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体素子
の微細化、動作の高速化に伴い、ＭＯＳ(metal-oxide-s
emiconductor)トランジスタのゲート絶縁膜、ゲート電
極、あるいはメモリー部のキャパシタ、キャパシタ電極
にはアルミナ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、ル
テニウム、白金、酸化タンタル、ＢＳＴ、ＳＢＴ、ＰＺ
Ｔなどの材料を用いることが検討されている。また、磁
気を利用したメモリ（ＭＲＡＭ；magneticrandom acces
s memory）などでは鉄、ニッケル、コバルト、マンガン
あるいはその合金が用いられる。

【０００６】なお、難エッチ材としては例えば、以下の
ものが挙げられる。 磁性体：（用途：磁気ディスク、MRAM等） Fe、Co、M
n、Ni等 貴金属など：（用途：各種電極等） Pt，Ru，RuO2，Ta，Ir，IrO2，Os，Pd，Au，Ti，TiOx，
SrRuO3，(La，Sr)CoO3， Cu等 高誘電体：（用途：DRAMのキャパシタ（電荷を蓄積）
等） BST：(Ba，Sr)TiO3，SRO：SrTiO3，BTO：BaTiO3，SrTa2
O6，Sr2Ta2O7，ZnO，Al2O3，ZrO2，HfO2，Ta2O5 等 強誘電体： （用途：FeRAMのキャパシタ等） PZT：Pb(Zr，Ti)O3，PZTN：Pb(Zr，Ti)Nb2O8，PLZT：(P
b，La)(Zr，Ti)O3， PTN：PbTiNbOx，SBT：SrBi2Ta2O9，SBTN：SrBi2(Ta，N
b)2O9， BTO：Bi4Ti3O12，BiSiO_x，BLOT：Bi_4-xLa_xTi₃O₁₂ 等 化合物半導体：GaAs等 ITOその他：InTiO等

【０００７】これらの難エッチ材料は、アルミ、シリコ
ン、酸化シリコンなどに比べてエッチングしにくく、特
に難エッチ材料の側壁を基板に対して垂直な形状に加工
することが困難であることが問題となっている。

【０００８】上記いずれの公知文献も難エッチ材料の側
壁を基板に対して垂直な形状に加工する点についての示
唆は無い。

【０００９】次に、鉄、コバルト、マンガン、ニッケ
ル、白金、ルテニウム、タンタル、アルミナ、酸化ハフ
ニウム、酸化ジルコニウム、ガリウム砒素など、化学的
に安定な材料をプラズマを用いてエッチングすると、被
エッチング材において垂直なエッチング形状を得にくい
理由を以下に説明する。

【００１０】上記の難エッチ材のようにエッチングしに
くい材料においては、エッチングにより反応生成物が生
成され、反応生成物は試料表面から気相に飛び出した
後、被エッチング材の壁に到達するとそこに付着しやす
い性質がある。そのため、被エッチング材においてエッ
チングが進行する位置のみに反応生成物が付着するので
あれば、実質的にエッチング速度が低下するだけである
が、実際には反応生成物は被エッチング材のあらゆる位
置に付着する。すなわち、被エッチング材においてエッ
チングがほとんど進行しない側壁にも反応生成物が付着
し、その結果、エッチングが進行する底面のエッチング
と、側壁のデポ物(deposition material)の堆積とが同
時に進行し、被エッチング材の側壁においては基板に垂
直な形状が得られなくなる。以上が難エッチ材のエッチ
ングにおいて、被エッチング材の側壁が基板表面に対し
て垂直なエッチング形状が得られない原因である。

【００１１】上記の被エッチング材の側壁で基板に垂直
なエッチング形状が得られない理由を図面１Ａから２Ｇ
を参照してより詳細に説明する。

【００１２】図１Ａ、図２Ａはエッチングの初期状態で
あり、図中右方向の矢印はデポ物の堆積方向、下方の矢
印はエッチング方向を示す。ここで、マスク１０の側壁
の基板上面に対する角度（テーパー角度）θは９０度と
する。初期状態から微小単位時間Δt経過すると、底面
（プラズマにさらされる被エッチング材２０の上面２
１）はΔeだけエッチングされ、マスク１０及び被エッ
チング材２０の側壁にはデポ物２５がΔdだけ堆積する
（図１Ｂ、２Ｂ）。ところで、実際にはデポ物の上面部
３０もエッチングされるため、該部分が基板表面に対し
てなす角度（テーパー角度）φは、単位時間当りのデポ
物の堆積量（堆積レート）Δdと単位時間当りのエッチ
ング量（エッチングレート）Δeとで決まる。

【００１３】また、マスク側壁直下の部分３２において
は、マスクの側壁へのデポ物２５の堆積が始まった瞬間
に、該マスクの側壁のデポ物の下部の底面部３３（プラ
ズマにさらされる被エッチング材２０の上面２１）に対
するエッチングは停止する。しかし、該マスクの側壁の
デポ物２５の側壁下部において被エッチング材２０の露
出部がエッチングされて新たな被エッチング材２０の側
壁が露出した瞬間に、その露出面に対してデポ物が堆積
する。従って、エッチングは斜め下方に進行する（図１
Ｃ、２Ｃ）。

【００１４】次いで、図１Ｃ、２Ｃの状態から更に単位
時間Δt経過すると、デポ物２５の側壁で更にデポ物２
５の堆積が進行すると共に、デポ物２５の側壁下部にお
ける被エッチング材２０の露出部においてもエッチング
が進行する（図１Ｄ、１Ｅ、２Ｄ〜２Ｆ）。こうして、
順次、斜め下方にエッチングは進行し、図１Ｆ、２Ｇに
示すエッチング形状が得られる。こうして、被エッチン
グ材の側壁は基板表面に対してテーパー角度φ（φ＜９
０度）を形成することとなる。

【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消しうる難エッチ材のエッチング方法及びそれを用い
た半導体製造方法及び装置を提供することである。

【００１６】本発明の別の目的は、半導体素子などの微
細化の要求に応えるために、複数枚のウエハに対して安
定な処理、あるいは被エッチング材のテーパー角度を垂
直に近い角度とし得る、試料の表面処理方法および装置
を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、基板に
形成した膜をプラズマを用いてエッチングする際に、テ
ーパー形状のマスクを用いてエッチングする試料の表面
処理方法にある。

【００１８】即ち、本発明の一面によれば、基板上に形
成された難エッチング材の膜とその上に形成したマスク
を用いて、前記膜をプラズマを用いてエッチングする方
法は、前記マスクの側壁が前記基板の表面に対する角度
が９０度未満のマスクを用いてエッチングするステップ
を備える。

【００１９】従って、本発明によれば、側壁が垂直な加
工形状を得にくい材料のエッチングにおいて、テーパー
状マスク等を用いることにより、側壁が垂直に近いエッ
チング形状が得られるので、高機能な半導体デバイス、
あるいは集積度の高い半導体デバイスが作成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本願発明の実施例を添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】図３は本発明を適用したプラズマエッチン
グ装置の全体構成例を示す図である．高周波電源１０１
から自動整合器１０２(automatic matching unit) を介
して、コイル１０３に高周波電流を供給し、真空容器１
０４内にプラズマ１０５を発生させる。真空容器１０４
は、絶縁材料からなる放電部１０４ａと接地された処理
部１０４ｂからなる．この真空容器１０４には、ガス導
入部１０６を介して塩素などのエッチングガスが導入さ
れ、該ガスは排気装置１０７により排気される。

【００２２】試料１０８は試料台１０９の上に載置され
る．試料１０８に入射するイオンのエネルギーを大きく
するために、試料台１０９には第二の高周波電源である
バイアス電源１１０がハイパスフィルター１１１を介し
て接続されている．試料台１０９の表面にはセラミック
などの絶縁膜１１２が設けられている。また、試料台１
０９は、直流電源１１３がローパスフィルター１１４を
介して接続されており、試料１０８を試料台１０９に静
電気力により保持する。

【００２３】さらに、試料１０８の温度を調整して処理
を制御するために、試料台１０９にはヒーター１１５お
よび冷媒流路１１６が設けられている。

【００２４】本装置を用いて、鉄、コバルト、マンガ
ン、ニッケル、白金、ルテニウム、タンタル、アルミ
ナ、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、ガリウム砒素
など、化学的に安定な材料をエッチングする場合の典型
的な条件は以下の通りである。装置の圧力は０．５Ｐ
ａ、導入するガスは主として塩素である．試料１０８の
温度は、対象とする被エッチング材によって異なるが、
２００℃以上５００℃以下である。これは要求するエッ
チングレートあるいは、製造する半導体デバイスによっ
て決まるが、シリコン膜、アルミニウム膜あるいは酸化
シリコン膜をエッチングする場合の典型的な温度が０℃
から１００℃であるのに比べて試料１０８の温度は、高
い温度に保たれる。したがって、エッチングのマスク材
にフォトレジストが有効に使えないことが多く、酸化シ
リコンや金属のハードマスクを使う場合が多い。

【００２５】難エッチ材のエッチングにおける上記の課
題、すなわち、被エッチング材のテーパー角度φを基板
表面に対して垂直に近い角度とし得るエッチング処理を
行なうためには、マスクの側壁に付着するデポ物の量を
抑えることが重要である。

【００２６】そのようにデポ物の堆積を抑圧する方法と
しては、反応容器内の圧力を下げること、反応容器に導
入するガスの流量を上げることが考えられる。しかし、
圧力やガスの流量は、望ましいエッチ特性を得るのため
に適当な範囲に限られる場合が多く、また、圧力、流量
は排気能力でその限界が決まっている。従って、圧力、
流量等によりデポ物の堆積を抑圧することは困難であ
る。

【００２７】次に、テーパー角度（マスク１０の側壁の
基板上面に対する角度）θを９０度未満としたマスク
（即ち、テーパー状のマスク）を用いることにより、被
エッチング材のテーパー角度（被エッチング材の側壁の
基板表面に対する角度）φが垂直に近い加工形状が得ら
れる理由を、図４Ａ〜５Ｄを参照して説明する。なお、
図５Ａはマスクのテーパー角度θを９０度とした場合
で、図１Ａ〜２Ｇで説明したようにデポ物２５がマスク
１０の側壁に並行に堆積する。また、図４Ａはマスクの
テーパー角度θを９０度とした場合のエッチング前の状
態を示す。

【００２８】まず、プロセス条件が決まると、試料の底
面（プラズマにさらされる被エッチング材の表面２１）
のエッチングレートが決まる。塩素を主なエッチングガ
スとしてエッチングを行なうと、試料のうちの被エッチ
ング材の塩化物（反応生成物）が基板（資料）からエッ
チング装置（反応容器）内に飛び出す。エッチング装置
内に飛び出した反応生成物が再び基板に入射し、基板に
入射した反応生成物のうちいくらかは基板表面（マスク
の側壁及び被エッチング材の側壁）にデポ物として堆積
する（図４Ｂ）。多くの場合、このデポ物は等方的と近
似できる．このデポ物の堆積レート（以下、単にデポレ
ート(deposition rate)と称す）をｒｄとする。一方、
エッチングは主としてイオンの働きによるので、エッチ
ング対象位置でのイオンの入射方向がその位置でのエッ
チングレートに大きく影響する。単純にエッチレートは
イオンのフラックスで決まるとした場合、イオンがほぼ
垂直に入射する試料底面のエッチレートをｒｅとする
と、イオンの入射角度がαのときのエッチレートはｒｅ
×ｓｉｎαである。ここで、ｒｅはデポ物が堆積しない
場合の真のエッチレートである。

【００２９】すなわち、マスクの側壁が基板表面に対し
て垂直な場合、デポ物のマスクの側壁へのデポレートは
ｒｄであり、試料底面２１の見かけのエッチレートはｒ
ｅ−ｒｄである（図４Ｄ参照）。このとき、被エッチ材
のテーパー角度φは ｔａｎφ＝（ｒｅ−ｒｄ）／ｒｄ である。

【００３０】一方、図４Ｂ、５Ｂに示すように、マスク
の側壁が基板表面に垂直な方向からわずかに傾いている
（マスクのテーパー角度θが９０度未満）場合、マスク
の側壁へのデポレートは等方的であるからｒｄであり、
マスクの側壁のエッチレートはｒｅ×ｃｏｓθである。
従って、ｒｄ−ｒｅ×ｃｏｓθがマスクのテーパー角度
がθである場合の側壁へのデポレートである。従って、
被エッチ材のテーパー角度φは図４Ｄに示すように ｔａｎφ＝（ｒｅ−ｒｄ）／（（ｒｄ−ｒｅ×ｃｏｓ
θ）×ｓｉｎθ） である。

【００３１】このようにマスクの側壁にデポ物の堆積が
進行する条件下では、マスクのテーパー角度θが小さく
なるほど、エッチング後の被エッチ材のテーパー角度φ
は大きくなる。なお、図４Ｃは図４Ｂに示すようなエッ
チング処理後、デポ物を除去した状態を示す。

【００３２】マスクのテーパー角度θを９０度より小さ
くしていった場合で、テーパー角度θを図５Ｂより更に
小さくしてゆくと、図５Ｃに示す様に、テーパー角度θ
と被エッチ材のテーパー角度φが一致する（θ＝φ）。
この状態は、マスクにデポ物の付着が進行しない条件と
なる。即ち、マスクにデポ物が付着しても瞬時にデポ物
はエッチング除去されるため、結果的にマスクにデポ物
は付着しない。この時のマスクのテーパー角度をθ０、
被エッチ材のテーパー角度をφｍとすると、図５Ｄに示
すにように、これ以上マスクのテーパー角度θを小さく
（即ちθ＜θ０）しても、被エッチ材のテーパー角度は
φｍより大きくならない。即ち、図５Ｄに示すによう
に、θ＜θ０とした場合には、θ＜φｍとなってしま
い、従って、マスクのテーパー角度θ０が被エッチ材の
テーパー角度φを最大（φｍ）とする限界値となる。な
お、図５Ｄの状態ではマスク又は下地（被エッチング
材）が露出した状態となる。

【００３３】なお、このようなマスクのテーパー角度θ
と被エッチ材のテーパー角度φとの関係は、図６に示す
ようになる。ここでｒｄ／ｒｅはマスク、被エッチング
材の材質、エッチング条件（反応容器内の圧力、反応容
器に導入するガスの流量等）により一義的に決定され
る。一般に、反応容器内の圧力が高くなる程ｒｄ／ｒｅ
は小さくなり、また反応容器に導入するガスの流量が大
きくなる程ｒｄ／ｒｅは小さくなる。

【００３４】図６に示されるように、例えば、ｒｄ／ｒ
ｅ＝０．５の場合には、マスクのテーパー角度θを９０
度から減少させると、マスクのテーパー角度θにほぼ比
例して被エッチ材のテーパー角度φが増加する。マスク
のテーパー角度θを約７２度まで減少させると、被エッ
チ材のテーパー角度φも約７２度まで増加し（θ＝
φ）、図５Ｃの状態になる。即ち、θ＝θ０＝φ＝φｍ
となる。従って、マスクのテーパー角度θをこれ以上減
少しても（θ＜θ０）、被エッチ材のテーパー角度はφ
ｍのままとなる。

【００３５】従って、図６において、線Ｌはマスクのテ
ーパー角度の限界値θ０を示すものでる。従って、領域
Ａはθ＞θ０の領域で、マスクにデポ物が付着し、被エ
ッチ材のテーパー角度φはマスクのテーパー角度θで決
まる。他方、領域Ｂはθ≦θ０の領域で、マスクにデポ
物が付着せず、被エッチ材のテーパー角度φはマスクの
テーパー角度θに無関係に一定値φｍとなる。従って、
例えば、ｒｄ／ｒｅ＝０．４の場合には、被エッチ材の
テーパー角度φを７０度に設定したい場合には、マスク
のテーパー角度θを約８２度に設定すれば良い。

【００３６】次ぎに、側壁のテーパー角度が９０度未満
のマスクの形成方法について説明する。

【００３７】ここでは、一例として、Ｐｔを酸化シリコ
ンのハードマスクを用いてエッチングする場合について
説明する。

【００３８】（ａ）先ず、エッチングガスの成分やエッ
チング圧力によりマスクとしての酸化シリコン膜の側壁
のテーパー角度を制御する方法について図８Ａ−８Ｅを
参照して説明する。Ｐｔ５０上に酸化シリコン膜あるい
は金属膜などのハードマスク材５１を形成し、その上に
フォトレジスト５２を所定のパターンにパターニングす
る（図８Ａ）。次に主としてフロロカーボン系のガスお
よび酸素などの添加ガスを用いて、酸化シリコンをテー
パー形状にエッチングする（図８Ｂ）。このときエッチ
ングチャンバーに導入するガスの組成を切り替えたり、
エッチング圧力を変えたりすることで、酸化シリコンを
テーパー形状にエッチングすることが実現できる。

【００３９】このようなテーパー形状へのエッチング
は、例えば、J. Vac. Sci. Technol.A 14、 1832 (199
6)に記載されている。該文献によれば、エッチングガス
の成分やエッチング圧力により酸化シリコン膜のテーパ
ー角度をコントロールする方法が記載されている。具体
的には、テーパ角度が８６°のホトレジストを用い、Ｃ
Ｆ４の流量が２０ｓｃｃｍ、バイアスパワーが１００Ｗ
というエッチング条件において、圧力を４０ｍＴｏｒｒ
から３００ｍＴｏｒｒに変化させることで、形成される
酸化シリコン膜のテーパー角度が８０°から５１°に変
化する。また、圧力が４０ｍＴｏｒｒ、ＣＨＦ３とＣＦ
４の総流量が２０ｓｃｃｍというエッチング条件におい
てその成分比（CHF3 in CF4（％））を０％から５０
％に変化させることで、酸化シリコン膜のテーパー角度
が６６°から８４°になる。

【００４０】このように、酸化シリコン膜の横方法のエ
ッチング速度は圧力にほぼ無関係なのに対し、圧力が増
加するほど縦方向のエッチング速度が減少することを利
用して、酸化膜のテーパー角度が制御できることがわか
る。

【００４１】酸化シリコン膜のテーパー角度が９０度未
満に形成できたら（図８Ｂ）、フォトレジスト５２を除
去する（図８Ｃ）。次に本基板をエッチング装置内の所
定の位置に搬送し、エッチングが行なわれ（図８Ｄ）、
その後、マスク５１の除去が行なわれる（図８Ｅ）。

【００４２】マスクのテーパー角度を９０度未満に形成
するための他のエッチング方法としては、U.S. Patent
No. 5、856、239に示されている。

【００４３】（ｂ）次に、ウェットエッチによりマスク
としての酸化シリコンのテーパー角度を９０度未満に形
成する方法を説明する。そのような方法は、例えば、Jp
n. J. Appl. Phys.， Vol. 34 (1995)， pp.2132-2136
に開示されている。即ち、図９Ａに示すように、Ｐｔ５
０をエッチングする際のマスクとしての酸化シリコン膜
５１の上に所定のパターンのポリシリコン膜５２を形成
し、これを一定の条件で、ＨＦ水溶液に浸す。ポリシリ
コン膜５２はＨＦ水溶液でエッチングされないが、酸化
シリコン膜５１はＨＦ水溶液で等方的にエッチングさ
れ、図９Ｂのようなテーパー形状に形成される。その
後、塩素Ｃｌ２あるいは弗素Ｆ２や六弗化水素ＳＦ６な
どを用いて、ポリシリコン膜をエッチングすると、最終
的に図９Ｃのような形状を有する酸化シリコンのマスク
５１が形成される。従って、このようなテーパー形状の
マスクを用いてエッチングが行なわれ（図９Ｄ）、その
後、マスク５１の除去が行なわれる（図９Ｅ）。

【００４４】図１０Ａ−１３Ｄは、同じ幅（サイズ）で
テーパー角度の異なる酸化シリコン膜のマスクを形成す
る幾つかの方法を示す図である。

【００４５】先ず、図１０Ａ−１０Iに示す方法は、マ
スクとしての酸化シリコン膜５１の膜厚と、それに応じ
たウェットエッチ時間とで、同じ幅（サイズ）で異なる
テーパー角度のマスクを形成するものである。例えば、
図１０Ａ、１０Ｄ、１０Ｇにそれぞれ示す様に異なる厚
さＴ１、Ｔ２、Ｔ３の酸化シリコン膜５１を形成してお
き、その後、ＨＦによるウェットエッチングを酸化シリ
コン膜の厚さに応じた時間だけ行なうと、図１０Ｂ、１
０Ｅ、１０Ｈにそれぞれ示す様に異なるテーパー角度の
マスクが形成できる。従って、その後、ポリシリコン膜
５２の除去を行うと、図１０Ｃ、１０Ｆ、１０Ｉに示す
様にそれぞれ同じ幅（サイズ）でテーパー角度θ１、θ
２、θ３（ここで、θ１＞θ２＞θ３）のマスクが形成
できる。即ち、マスクとしての酸化シリコン膜５１の膜
厚が大きいほどマスクのテーパー角度を小さく設定でき
る。

【００４６】図１１Ａ−図１１Ｉに示す方法は、マスク
であるポリシリコン膜の幅（サイズ）と、それに応じた
ウェットエッチ時間とで、同じ幅（サイズ）で異なるテ
ーパー角度のマスクを形成するものである。例えば、図
１１Ａ、１１Ｄ、１１Ｇにそれぞれ示す様に異なる幅
（サイズ）Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のフォームとレジストであ
るポリシリコン膜５２を形成しておき、その後、HFによ
るウェットエッチングをポリシリコン膜の幅（サイズ）
に応じた時間だけ行なうと、図１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｈ
にそれぞれ示す様に異なるテーパー角度のマスクが形成
できる。従って、その後、ポリシリコン膜５２の除去を
行うと、図１１Ｃ、１１Ｆ、１１Ｉに示す様にそれぞれ
同じ幅（サイズ）でテーパー角度θ４、θ５、θ６（こ
こで、θ４＞θ５＞θ６）のマスクが形成できる。即
ち、ポリシリコン膜５２の幅（サイズ）が小さいほどマ
スクのテーパー角度を小さく設定できる。

【００４７】図１２Ａ−１３Ｄはドライエッチとウェッ
トエッチによりマスクのテーパー角度を制御する方法で
ある。

【００４８】図１２Ａ−１２Ｃに示す方法においては、
先ず、ポリシリコン膜５２を所定の幅（サイズ）Ｗ４に
パターニングし（図１２Ａ）、その後、ドライエッチに
より酸化シリコン膜５１の一部をほぼ垂直にある厚さＴ
ｈ１だけ削り（図１２Ｂ）、その後、ウェットエッチを
行なって酸化シリコン膜５１にテーパーを設けたもので
ある（図１２Ｃ）。

【００４９】図１３Ａ−１３Ｄに示す方法においては、
先ず、ポリシリコン膜５２を上記幅（サイズ）Ｗ４とは
異なる所定の幅（サイズ）Ｗ５にパターニングし（図１
３Ａ）、その後、ドライエッチにより酸化シリコン膜５
１の一部をほぼ垂直に上記厚さＴｈ１とは異なる厚さＴ
ｈ２だけ削り（図１３Ｂ）、その後、ウェットエッチを
行なって酸化シリコン膜５１にテーパーを設けたもので
ある（図１３Ｃ）。

【００５０】このように、図１２Ａ、１３Ａで用いたポ
リシリコン膜５２の厚さは同じＴｈであるとすると、ポ
リシリコン膜５２の幅（サイズ）が小さいほどマスクの
テーパー角度を小さく設定でき、酸化シリコン膜５１の
削った厚さが薄いほどマスクのテーパー角度を小さく設
定できる。

【００５１】上記のこれらのテーパーマスク形成方法を
組み合わせることでマスクのテーパー角度を制御するこ
とも可能である。

【００５２】ここで具体的にSiO2のマスクを用いて厚さ
が０．５μｍのＰｔ膜を図３のエッチング装置を用いて
エッチングする場合を図１８を参照して説明する。

【００５３】前述のように、エッチングの際に用いるガ
スは主として塩素であり、ウエハにバイアス電圧を印加
してエッチングするが、このとき、SiO2のエッチング速
度とＰｔのエッチング速度は同程度なので、SiO2マスク
の厚さはＰｔの厚さと同程度以上必要で、ここでは０．
５μｍとする。

【００５４】図１の装置において、プラズマが安定に維
持できる条件では、ｒｄ／ｒｅはある一定値以上とな
り、ここではその最小値が０．４とする．このとき、図
６によればSiO2マスクのテーパー角度が９０°のとき、
ＰｔをエッチングすることによってＰｔ膜のテーパー角
度は５７°となる。

【００５５】即ち、Ｐｔの底面の幅ｙは、SiO2マスクの
幅より、片側ｘ１、ｘ２のそれぞれで約０．３μｍだけ
大きくなる。これはｘ１＝ｘ２＝０．５μｍ÷ｔａｎφ
＝０．５μｍ÷ｔａｎ５７°から求まる。従って、マス
クの全幅を０．５μｍとすると、Ｐｔ膜を０．５μｍだ
けエッチングすると、Ｐｔの底面の幅ｙはｙ＝０．５μ
ｍ＋ｘ１＋ｘ２＝１．１μｍになる。

【００５６】ところが、前述のいずれかの方法でSiO2の
マスクに８０°のテーパー角度をつけておき、同じ条件
でエッチングすると、エッチング後のＰｔ膜のテーパー
角度は７０°で、Ｐｔ膜の底面の幅ｙは、マスクの幅よ
り、片側で約０．２μｍだけ大きくなる。従って、Ｐｔ
膜の底面の全幅ｙは約０．９μｍ（ｙ＝０．５μｍ＋
０．２μｍ＋０．２μｍ）となる。

【００５７】このようにマスクのテーパー角度を小さく
することで、エッチングの後のＰｔ膜のテーパー角度が
大きくなる．言い換えれば、マスクのテーパー角度によ
りエッチング形状が制御できる。

【００５８】さらに、マスクのテーパー角度を小さくす
ると（たとえば６０°）、エッチングのテーパー角度は
大きくなるが、マスクにデポ物が付着しない条件になる
ので、マスクが削れることが問題になる。

【００５９】したがって、テーパー角度が大きくなり、
しかもマスクの底面がエッチング前の大きさを保つ条件
は、マスクのテーパー角度をθ０にすることである。

【００６０】このマスクのテーパー角度θ０は、垂直な
マスクを用いたエッチング結果から予想できる。すなわ
ち、垂直なマスクを用いてエッチングした結果として、
φ（たとえば６０°）が得られたとする。このとき図６
により、その条件でのｒｄ／ｒｅの値（０．３７）が推
定できる。前述のエッチングのテーパー角度を予測する
式

【００６１】ｔａｎφ＝（ｒｅ−ｒｄ）／（（ｒｄ−ｒ
ｅ×ｃｏｓθ）×ｓｉｎθ） に、ｒｄ／ｄｅに推定した値（この場合０．３７）を代
入し、φ＝θを満たすθ（７７°）を求めればよい。

【００６２】（ｃ）次に、側壁がほぼ垂直な（即ち、テ
ーパー角度がほぼ９０度の）酸化シリコンのマスクを用
いるが、実質的にテーパーマスクの効果が得られる方法
について図１４Ａ−１４Ｆを参照して説明する。まず、
側壁がほぼ垂直な酸化シリコン５１のマスクを用いて被
エッチング材であるＰｔ５０の所望のエッチング量のう
ち所定量、例えば、半分だけエッチングする（図１４
Ｂ）。上記したように、この状態では酸化シリコン５１
のマスクの側壁にデポ物５５が付着している（図１４
Ｂ）。次にデポ物の除去を行う（図１４Ｃ）。このデポ
物の除去方法としては、純水、アンモニア水、硫酸、塩
酸、アルコールあるいはこの混合物などを用いたウェッ
ト処理が代表的である。デポ物５５の除去後において
は、被エッチング材であるＰｔ５０の凸部５０ａのテー
パー角度はφ１となる。デポ物の除去後に、Ｐｔ５０に
ついて再び残りの量だけエッチングを行ない、上記所望
の量のエッチングを行う（図１４Ｄ）。このとき酸化シ
リコン５１のマスク及びＰｔ５０の凸部５０ａの側壁に
はデポ膜５６が堆積しており、そのデポ膜は最初のデポ
膜５５とほぼ同じように堆積する。２回目のエッチング
で削られたＰｔ５０の凸部５０ｂの側壁はＰｔが露出す
る。こうして得られた、Ｐｔ５０の凸部５０ｂのテーパ
ー角度はφ２となる（ここで、φ１＜φ２）。このよう
に、１回目のエッチングおよびその直後のデポ物除去に
よって、図１４Ｃに示すように、酸化シリコン５１及び
Ｐｔ５０の凸部５０ａから成る、テーパー角度がφ１
の、実質的なテーパーマスクが得られる。このような実
質的なテーパーマスクを用いることにより被エッチング
材のテーパー角度を垂直に近い角度とし得ることにな
る。

【００６３】なお、このようなエッチングとデポ物除去
とを複数回繰り返すことで、被エッチング材のテーパー
角度をさらに垂直に近い角度とすることができる。エッ
チング直後に得られる形状で、側壁にデポではなく被エ
ッチング材であるＰｔが露出していると、オーバーエッ
チ時にすぐにＰｔがエッチングされるというメリットが
ある。デポ膜が露出している場合には、オーバーエッチ
時にまずデポ膜をエッチングしてから、被エッチング材
であるＰｔをエッチングすることになる。したがって、
オーバーエッチ時間を短くできるというメリットもあ
る。

【００６４】次ぎにデポ物の除去方法について説明す
る。

【００６５】デポ物の除去方法としてはウェット処理の
他に、超臨界状態の水やＣＯ２を用いた処理や、適切な
ガス系によるドライ処理も考えられる。このドライ処理
は、Ｐｔのエッチング処理と同一の処理装置（同一の反
応容器）を用いて行ってもよい。さらに、ある回数目の
エッチングと他の回数目のエッチングは同一のエッチン
グ装置（同一の反応容器）を用いても他のエッチング装
置（他の反応容器）を用いてもよい。

【００６６】ドライ処理としては、例えば、酸素、水
素、アンモニア、塩素、塩化水素、アルコールを導入し
てプラズマを発生させ、試料のプラズマ処理をするよう
にして良い。

【００６７】ウェット処理の別の方法としては、例え
ば、超臨界状態の二酸化炭素にアンモニア、アルコー
ル、塩酸、過酸化水素水などを添加したものにさらす方
法があり、これにより側壁に付着した塩化物を除去でき
る。

【００６８】また、必要に応じて、デポ物の除去工程の
前あるいは後にリンス、乾燥工程を入れても良い。例え
ば、デポ物の除去方法として薬液を用いたウェット処理
を行った場合、そのあとに純水を用いた洗浄処理を行
い、その後乾燥処理を行なうようにして良い。このよう
にエッチングを行なうと、マスクまたは被エッチング材
の側壁の途中でテーパー角度が（急激に）変化する点が
存在することになる。あるいは、マスクまたは被エッチ
ング材の側壁の途中でテーパー角度が明らかに異なる部
分を設けることが可能となる。なお、ほとんどの金属の
塩化物は水溶性である。

【００６９】次に本願発明を半導体デバイス製造装置に
適用した場合について図１５Ａ、１５Ｂを参照して説明
する。

【００７０】図１５Ａに示す半導体製造装置は、マルチ
チャンバーの半導体デバイス製造装置であり、エッチン
グ処理室９０１、ウエハ搬送用ロボット９０３、ロード
ロック室９０４、アンロードロック室９０５、ローダー
９０６、ストッカー９０７を有する。ストッカー９０７
にはカセット９０８が置かれる。ウエハを処理室９０１
で処理するときには、ほぼ大気圧条件にあるカセット９
０８に入れられたウエハ１０５をローダー９０６でほぼ
大気圧条件にあるロードロック室９０４に運び、ロード
ロック室を閉じる。ロードロック室９０４の圧力を適当
な圧力に減圧したのちに、ウエハ搬送用ロボット９０３
でウエハ１０５を処理室９０１に搬送し、途中までエッ
チングする。そののち、ウエハ１０５をウエハ搬送用ロ
ボット９０３でデポ除去処理室９０２に搬送し、側壁に
ついたデポを除去する。次に再び、ウエハ１０５をウエ
ハ搬送用ロボット９０３でエッチング処理室９０１’に
搬送し、所望の量だけエッチングする。そののち、ウエ
ハ１０５をデポ除去処理室９０２’に搬送して、側壁に
ついたデポを除去する。それから、ウエハ１０５をウエ
ハ搬送用ロボット９０３でアンロードロック室９０５に
搬送する。アンロードロック室９０５の圧力をほぼ大気
圧まで上昇させたのち、ローダー９０６でカセット９０
８に挿入する。

【００７１】このように、図１５Ａは、ウエハ搬送装置
（９０３）と、該ウエハ搬送装置に接続する複数の処理
室（９０１、９０１’）および複数の後処理室（９０
２、９０２’）と、複数のロックチャンバー（９０４、
９０５）と、該ロックチャンバーに隣接した大気搬送装
置（９０６）とを備え、該大気搬送装置は前記複数のロ
ックチャンバーと該大気搬送装置に隣接したウエハカセ
ット（９０８）とに接続可能な半導体製造装置であり、
被処理材を前記複数の処理室のいずれか一つでエッチン
グしたのち、前記複数の後処理室のいずれか一つで後処
理を行ない、その後、前記複数の処理室のいずれか一つ
でエッチングし、さらに前記複数の後処理室のいずれか
一つで後処理行なうようにしたものである。

【００７２】また、図１５Ａの例では大気カセットを用
いたが、図１５Ｂのように真空カセットを用いてもよ
い。即ち、図１５Ｂは、ウエハ搬送装置（９０３）と、
該ウエハ搬送装置に接続する複数の処理室（９０１、９
０１’）と、複数のロックチャンバー（９０４、９０
５）と、該ロックチャンバーに隣接した大気搬送装置
（９０６）とを備え、該大気搬送装置は前記複数のロッ
クチャンバーと該大気搬送装置に隣接した後処理室（９
０２）とウエハカセット（９０８）とに接続可能な半導
体製造装置であり、被処理材を前記複数の処理室のいず
れか一つでエッチングしたのち、前記後処理室で後処理
を行ない、その後、前記複数の処理室のいずれか一つで
エッチングし、さらに前記後処理室で後処理行なうよう
にして良い。

【００７３】さらに、説明上、デポ除去処理は真空条件
で行っているが、大気圧条件で行ってもよい。

【００７４】また、上記の例では、２回のエッチング処
理を別のエッチング処理室９０１と９０１’を用いて行
なったが、同じ処理室９０１のみを複数回を用いてもよ
い。エッチング処理室として別な処理室を使うメリット
は、積層膜をエッチングする場合、膜種毎に異なる条件
で安定にエッチングできることである。エッチングもデ
ポ物の除去処理も同一のチャンバーで行うことも可能で
ある。

【００７５】次ぎに、上記の図１４Ａ−１４Ｆに示す方
法（ｃ）を用いて、強誘電体メモリのメモリー部である
Ｐｔ／ＰＺＴ／Ｐｔなどの積層膜を実質的にテーパー状
のマスクを用いてエッチングする方法について図１６Ａ
−１６Ｄを参照して説明する。この場合、図１６Ａに示
すＰｔ／ＰＺＴ／Ｐｔ膜６１−６３を一回のエッチング
で加工すると、必然的にこれらの層６１−６３の側壁に
おいてデポ物の堆積が進行し、図１６Ｄに示す形状とな
る。即ち、マスク６４の寸法と得られる被エッチング材
の寸法との差が大きくなる。この寸法差は微細化の妨げ
となる。

【００７６】そこで、絶縁膜（ＰＺＴ）６２の下に位置
する導体（例えばＰｔ）膜６１をエッチングする直前
に、エッチングを中断してデポ除去を行う（図１６
Ｂ）。すると、ＰＺＴ／Ｐｔ膜６２−６３のテーパー角
度はφ３となる。その後、再びエッチングを行なうと、
図１６Ｃに示すような形状が得られる。この場合の、Ｐ
ｔ膜６１のテーパー角度はφ４となる（ここで、φ３＜
φ４）。特徴的なのは、絶縁膜（ＰＺＴ）６２の上下に
は同じ材質の導体（例えばＰｔ膜６１、６３）が形成さ
れているが、それらのテーパー角度φ３、φ４が異なる
ことである。また、勿論、図１６Ｄに示すテーパー角度
φ５よりテーパー角度φ４は大きく設定できる。

【００７７】このように、１回目のエッチングおよびそ
の直後のデポ物除去によって、図１６Ｃに示すように、
絶縁膜（ＰＺＴ）６２及び導体（例えばＰｔ）膜６３か
ら成る、テーパー角度がφ３の、実質的なテーパーマス
クが得られる。このような実質的なテーパーマスクを用
いることにより、積層膜において、被エッチング材のテ
ーパー角度を垂直に近い角度とし得ることになる。

【００７８】また、上記の図１４Ａ−１４Ｆに示す方法
（ｃ）、又は上記の図１６Ａ−１６Ｃに示す方法を用い
て、次世代のメモリーデバイスとして期待されるＭＲＡ
Ｍ（magnetic random access memory）の積層膜を実質
的にテーパー状のマスクを用いてエッチングする方法に
ついて図１７Ａ−１７Ｄを参照して説明する。

【００７９】ＭＲＡＭでは、図１７Ａに示すような積層
膜を有する。すなわち、上から強磁性材（例えばＣｏ）
７６、絶縁膜（例えばＡｌ２Ｏ３）７５、強磁性材（例
えばＣｏ）７４、反強磁性材（例えばＦｅＭｎ）７３、
下地材（例えばＣｏとＳｉ）７２、７１である。なお、
７０は例えば酸化シリコン膜７０である。ＭＲＡＭで
は、これらの膜７１−７６をひとつのマスクを用いてエ
ッチングすることが要求されている。

【００８０】この場合、たとえばＦｅＭｎ膜７３の反応
生成物の付着が他の材料の付着に比べて激しいとき、Ｆ
ｅＭｎ膜７３のエッチングを開始する直前に、エッチン
グを中断してデポ除去を行う（図１７Ｂ）。すると、膜
７４−７６のテーパー角度はφ６となる。その後、再び
エッチングを再開すれば、ＦｅＭｎ膜７３も垂直に近い
形状にエッチングできる（図１７Ｃ）。このときのＦｅ
Ｍｎ膜７３のテーパー角度はφ７はφ６＜φ７である。
このように、１回目のエッチングおよびその直後のデポ
物除去、及び２回目のエッチングおよびその直後のデポ
物除去によって、図１７Ｃに示すように、膜７３−７６
から成る、ト中でテーパー角度が変化した、実質的なテ
ーパーマスクが得られる。このような実質的なテーパー
マスク７３−７７を用いることにより、ＭＲＡＭ等の積
層膜において、被エッチング材７１、７２のテーパー角
度φ８を垂直に近い角度とし得ることになる（ここで、
φ６＜φ７＜φ８）。

【００８１】なお、強磁性材料として考えられるのは、
主としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎあるいはその化合物で
あり、それらはいずれも難エッチ材として知られてい
る。なお、図中、７７はマスクである。

【００８２】以上の例は、被エッチング材の側壁をほぼ
垂直形状とするために、マスク形状又は実質的なテーパ
ーマスク形状を工夫する方法を説明してきたが、以下に
説明する本願発明は、エッチング条件の変更により被エ
ッチング材の側壁を垂直形状とし得る方法である。

【００８３】前述のように、マスクあるいは、被エッチ
ング材の側壁へのデポレートｒｄと底面のエッチングレ
ートｒｅとの比ｒｄ／ｒｅで、エッチングのテーパー角
度が決まり、ｒｄ／ｒｅが小さいほど被エッチング材の
側壁のテーパー角度を垂直に近づけることができる。

【００８４】これまでは真空容器（図３の１０４）の壁
にデポ物が付着しにくい条件の下で、エッチングを行っ
てきたが、デポ物の付着を減らすには真空容器内の反応
生成物の濃度を下げることが有効である。真空容器の壁
にデポが付着しない条件の下では、気相中の反応生成物
の濃度を減少させるには、気相中の反応生成物を真空容
器外に排気させるか、マスクや被エッチング材の側壁に
付着させるかしか方法がない。従って、実際には、真空
容器の壁にデポが付着しない条件の下では、気相中の反
応生成物の濃度は高く保たれてしまう。

【００８５】しかし、図３において負荷１１５のインピ
ーダンスを下げて、静電結合アンテナ１１８に流れる電
流を小さくすることで、真空容器１０４の壁に反応生成
物を付着し易くすることができる。このとき、気相中の
反応生成物は真空容器の壁に付着することによってその
濃度が減少するので、気相からウエハに入射する反応生
成物の量は減少する。その結果、マスク及び被エッチン
グ材の側壁へのデポ物の堆積が減少し、従って、側壁が
ほぼ９０度のマスクを用いたとしても、被エッチング材
の側壁が垂直に近い形状が得られる。

【００８６】ただし、真空容器の壁にデポ物が付着する
と、プラズマの状態が変化したり、パーティクルの発生
原因になったりするので、デポ物は定期的に除去する必
要がある。従って、例えば、１枚あるいは複数枚のウエ
ハ処理が終わる毎にデポ物除去処理（即ち、静電結合ア
ンテナ１１８に流れる電流を大きくする等の処理）を行
なうようにする。

【００８７】このとき、ウエハ支持台（試料台）１０９
の温度をエッチングのときよりも高くすることで、ウエ
ハ支持台１０９にはデポ物を付着させないようにして、
デポ物をすばやく真空容器１０４の外に排気させるよう
にして良い。または、逆に、ウエハ支持台１０９の温度
を低くして、積極的に支持台あるいは支持台の上に載せ
たウエハにデポ物を付着させて、デポ物が支持台あるい
は支持台の上に載せたウエハから反射しないようにし
て、デポ物が再び真空容器の壁に付着するのを防止して
デポ物の排気を促進させるようにしてもよい。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、側壁が垂直な加工形状
を得にくい材料のエッチングにおいて、テーパー状マス
ク等を用いることにより、側壁が垂直に近いエッチング
形状が得られるので、高機能な半導体デバイス、あるい
は集積度の高い半導体デバイスが作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】側壁が垂直なマスクを用いたエッチング処理を
説明するための断面図。

【図２】側壁が垂直なマスクを用いたエッチング処理を
説明するための断面図。

【図３】本発明を適用したプラズマエッチング装置の全
体構成例を示す図。

【図４】マスクのテーパー角度θを９０度未満とした場
合のエッチング処理を説明するための断面図。

【図５】マスクのテーパー角度θを９０度から徐々に減
少した場合の、マスク側壁へのデポ物の堆積状態及び被
エッチング材のテーパー角度φとの関係を説明するため
の断面図。

【図６】マスクのテーパー角度と被エッチ材のテーパー
角度との関係を示す図。

【図７】マスクのテーパー角度が限界値未満の領域と限
界値以上の領域での、マスクのテーパー角度と被エッチ
材のテーパー角度との関係を示す図。

【図８】エッチングガスの成分やエッチング圧力により
マスクのテーパー角度を制御する方法を説明するための
図。

【図９】ウェットエッチによりマスクのテーパー角度を
制御する方法を説明するための図。

【図１０】ウェットエッチによりマスクのテーパー角度
を制御する方法を説明するための図。

【図１１】ウェットエッチによりマスクのテーパー角度
を制御する別の方法を説明するための図。

【図１２】ドライエッチとウェットエッチによりマスク
のテーパー角度を制御する方法を説明するための図。

【図１３】ドライエッチとウェットエッチによりマスク
のテーパー角度を制御する別の方法を説明するための
図。

【図１４】テーパー角度がほぼ９０度のマスクを用い
て、実質的にテーパー状のマスクの効果が得られる方法
を説明するための図。

【図１５】図１５Ａは本願発明を適用した半導体デバイ
ス製造装置の構成例を示すブロック図、図１５Ｂは本願
発明を適用した半導体デバイス製造装置の別の構成例を
示すブロック図。

【図１６】強誘電体メモリにおいて、テーパー角度がほ
ぼ９０度のマスクを用いて、実質的にテーパー状のマス
クの効果が得られる方法を説明するための図。

【図１７】MRAMにおいて、テーパー角度がほぼ９０度の
マスクを用いて、実質的にテーパー状のマスクの効果が
得られる方法を説明するための図。

【図１８】側壁が垂直なマスクを用いたエッチング処理
を説明するための断面図。

【符号の説明】

１０ マスク ２０ 被エッチング材 ２１ 被エッチング材の上面 ２５ デポ物 ３０ デポ物の上面部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年２月１８日（２００３．２．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 良司 山口県下松市東豊井794番地 株式会社日 立ハイテクノロジーズ設計・製造統括本部 笠戸事業所内 (72)発明者 臼井 建人 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 4M104 BB04 BB06 BB07 BB09 BB14 BB17 BB36 DD64 DD65 DD71 5F004 AA04 BA04 BB18 DB08 EA40 EB02 5F033 HH07 HH11 HH13 HH18 HH21 HH35 HH38 QQ12 QQ19 QQ28 QQ34

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された難エッチング材の膜
   とその上に形成したマスクを用いて、前記膜をプラズマ
   を用いてエッチング方法において、 前記マスクの側壁が前記基板の表面に対する角度が９０
   度未満のマスクを用いてエッチングするステップを備え
   ることを特徴とするエッチング方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエッチング方法におい
   て、 前記膜はFe、Co、Mn、Ni、Pt、Ru、RuO2、Ta、Ir、IrO
   2、Os、Pd、Au、Ta2O5、PZT、BST、SBT、Al2O3、HfO2、
   ZrO2、GaAs、ITOのいずれかであることを特徴とするエ
   ッチング方法。
3. 【請求項３】 基板上に形成された難エッチング材の膜
   とその上に形成したマスクを用いて、前記膜をプラズマ
   を用いてエッチング方法において、 前記マスクの側壁の前記基板の表面に対するテーパー角
   度（θ）が９０度未満のマスクを用いてエッチングし、
   それによりエッチング後の上記膜の前記基板の表面に対
   するテーパー角度（φ）を上記マスクのテーパー角度
   （θ）以上とするステップを備えることを特徴とするエ
   ッチング方法。
4. 【請求項４】 基板上に形成された難エッチング材の膜
   とその上に形成したマスクを用いて、前記膜をプラズマ
   を用いてエッチング方法において、 前記マスクの側壁が前記基板の表面に対してなすテーパ
   ー角度を９０度未満になるよう該マスクを成形するステ
   ップと、 該マスクを用いてエッチングするステップとを備えるこ
   とを特徴とするエッチング方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の難エッチング材のエッチ
   ング方法において、 上記マスクを成形するステップは、上記マスクをエッチ
   ングするステップを有することを特徴とするエッチング
   方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の難エッチング材のエッチ
   ング方法において、 上記マスクをエッチングするステップは、該マスクのエ
   ッチング条件を調整することで上記マスクのテーパー角
   度を調整するステップを有することを特徴とするエッチ
   ング方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の難エッチング材のエッチ
   ング方法において、上記エッチング条件は、エッチング
   チャンバーに導入するガスの組成、エッチング圧力の少
   なくとも一方であることを特徴とするエッチング方法。
8. 【請求項８】 請求項５記載の難エッチング材のエッチ
   ング方法において、 上記マスクをエッチングするステップは、上記膜の厚さ
   と上記マスクのエッチング時間の少なくとも一方を調整
   することで上記マスクのテーパー角度を調整するステッ
   プを有することを特徴とするエッチング方法。
9. 【請求項９】 請求項５記載の難エッチング材のエッチ
   ング方法において、 上記マスクをエッチングするステップは、上記マスクの
   上に形成したフォトレジスト膜のサイズと上記マスクの
   エッチング時間の少なくとも一方を調整することで上記
   マスクのテーパー角度を調整するステップを有すること
   を特徴とするエッチング方法。
10. 【請求項１０】 請求項５記載の難エッチング材のエッ
    チング方法において、 上記マスクをエッチングするステップは、上記マスクの
    エッチングの途中で洗浄を行ない、その後、再び上記マ
    スクのエッチングを行なうステップを有することを特徴
    とするエッチング方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の難エッチング材のエ
    ッチング方法において、 上記マスクをエッチングするステップは、上記マスクの
    上に形成したフォトレジスト膜のサイズと上記洗浄前の
    上記マスクのエッチングの時間の少なくとも一方を調整
    することで上記マスクのテーパー角度を調整するステッ
    プを有することを特徴とするエッチング方法。
12. 【請求項１２】 請求項４記載のエッチング方法におい
    て、 前記膜はFe、Co、Mn、Ni、 Pt、Ru、RuO2、Ta、Ir、IrO2、Os、Pd、Au、Ti、TiOx、
    SrRuO3、(La、Sr)CoO3、 Cu(Ba、Sr)TiO3、SRO：SrTiO3、BTO：BaTiO3、SrTa2O
    6、Sr2Ta2O7、 ZnO、Al2O3、ZrO2、HfO2、Ta2O5 Pb(Zr、Ti)O3、Pb(Zr、Ti)Nb2O8、(Pb、La)(Zr、Ti)O
    3、 PbTiNbOx、SrBi2Ta2O9、SrBi2(Ta、Nb)2O9、 Bi4Ti3O12、BiSiO_x、Bi_4-xLa_xTi₃O₁₂ InTiO のいずれかであることを特徴とするエッチング方法。
13. 【請求項１３】 基板上に形成された少なくとも１層の
    難エッチング材とその上に形成したマスクを用いて、半
    導体を製造する方法において、 上記マスクを用いて上記難エッチング材のエッチングを
    行ない、該エッチングの途中で洗浄を行ない、その後、
    上記マスクを用いて再び上記難エッチング材のエッチン
    グを行なうステップを有することを特徴とする半導体製
    造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の半導体製造方法によ
    り製造された半導体装置は、 基板と、該基板の上に形成された少なくとも１層の難エ
    ッチング材とを備え、該難エッチング材の側壁のテーパ
    ー角度は該側壁の途中で変化していることを特徴とする
    半導体装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の半導体製造方法によ
    り製造された半導体装置は、 基板と、該基板の上に形成された少なくとも２層の難エ
    ッチング材とを備え、該難エッチング材のある層の側壁
    のテーパー角度は該難エッチング材の別の層の側壁のテ
    ーパー角度と異なることを特徴とする半導体装置。
16. 【請求項１６】 エッチング装置の壁へ反応生成物を付
    着させるエッチング方法において、 少なくとも１枚のウエハの処理が終了する迄は上記反応
    生成物を前記エッチング装置の壁へ付着させ続け、それ
    により基板の上に形成された被エッチング材の側壁が前
    記基板の表面に対する角度を実質的に９０度とするステ
    ップを備えることを特徴とするエッチング方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載のエッチング方法にお
    いて、 更に、定期的に前記エッチング装置の壁に付着した上記
    反応生成物を除去するステップを備えることを特徴とす
    るエッチング方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６記載のエッチング方法にお
    いて、 更に、前記マスクの側壁が前記基板の表面に対する角度
    が９０度未満のマスクを用いてエッチングするステップ
    を備えることを特徴とするエッチング方法。
19. 【請求項１９】 ウエハ搬送装置と、該ウエハ搬送装置
    に接続する複数の処理室および複数の後処理室と、複数
    のロックチャンバーと、該ロックチャンバーに隣接した
    大気搬送装置とを備え、該大気搬送装置は前記複数のロ
    ックチャンバーと該大気搬送装置に隣接したウエハカセ
    ットとに接続可能な半導体製造装置を用いて、エッチン
    グを行なう方法において、該方法は、 被処理材を前記複数の処理室のいずれか一つでエッチン
    グしたのち、前記複数の後処理室のいずれか一つで後処
    理を行ない、その後、前記複数の処理室のいずれか一つ
    でエッチングし、さらに前記複数の後処理室のいずれか
    一つで後処理行なうステップを備えることを特徴とする
    エッチング方法。
20. 【請求項２０】 ウエハ搬送装置と、該ウエハ搬送装置
    に接続する複数の処理室と、複数のロックチャンバー
    と、該ロックチャンバーに隣接した大気搬送装置とを備
    え、該大気搬送装置は前記複数のロックチャンバーと該
    大気搬送装置に隣接した後処理室とウエハカセットとに
    接続可能な半導体製造装置を用いて、エッチングを行な
    う方法において、該方法は、 被処理材を前記複数の処理室のいずれか一つでエッチン
    グしたのち、前記後処理室で後処理を行ない、その後、
    前記複数の処理室のいずれか一つでエッチングし、さら
    に前記後処理室で後処理行なうステップを備えることを
    特徴とするエッチング方法。
21. 【請求項２１】 基板上に形成されたPt、Ru、Iｒ、PZ
    T、SBT、Co、Mn、Feのいずれかから形成された膜とその
    上に形成したマスクとを用いて、前記膜をプラズマを用
    いてエッチングする方法において、 前記マスクの側壁が前記基板の表面に対する角度が８０
    度未満のハードマスクを用いてエッチングするステップ
    を備えることを特徴とするエッチング方法。